CZ305110B6 - Bimetallic material - Google Patents

Bimetallic material Download PDF

Info

Publication number
CZ305110B6
CZ305110B6 CZ2012-961A CZ2012961A CZ305110B6 CZ 305110 B6 CZ305110 B6 CZ 305110B6 CZ 2012961 A CZ2012961 A CZ 2012961A CZ 305110 B6 CZ305110 B6 CZ 305110B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
weight
percent
bimetallic material
wear
steel containing
Prior art date
Application number
CZ2012-961A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2012961A3 (en
Inventor
Michal Nýč
Dušan Gavlas
Štěpán Válek
Original Assignee
Farmet A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Farmet A.S. filed Critical Farmet A.S.
Priority to CZ2012-961A priority Critical patent/CZ305110B6/en
Publication of CZ2012961A3 publication Critical patent/CZ2012961A3/en
Publication of CZ305110B6 publication Critical patent/CZ305110B6/en

Links

Abstract

In the present invention, there is disclosed a bimetallic material, particularly a bimetallic material for working implements of agricultural machines, the bimetallic material comprising a wearable layer formed by a wear-resistant boron steel containing 0.10 to 0.30 percent by weight of carbon C, 0.20 to 0.80 percent by weight of silicon Si, 0.50 to 1.70 percent by weight of manganese Mn, 0 to 0.025 percent by weight of phosphorus P, 0 to 0.015 percent by weight of sulfur S, 0.10 to 1.50 percent by weight of chromium Cr, 0 to 1.50 percent by weight of nickel Ni, 0 to 0.60 percent by weight of molybdenum Mo and 0.0005 to 0.005 percent by weight of boron B, wherein the balance being iron Fe, and a supporting layer consisting of structural fine-grained steel containing 0.1 to 0.20 percent by weight of carbon C, 0 to 0.55 percent by weight of silicon Si, 0 to 1.60 percent by weight of manganese, 0 to 0.040 percent by weight of phosphorus P and 0 to 0.45 percent by weight of sulfur S, wherein the balance being iron Fe, wherein the wearable layer and the supporting layer being coupled together by forging.

Description

Bimetalický materiálBimetallic material

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká bimetalického materiálu na výrobu pracovních nástrojů zemědělských strojů, zejména pracovních nástrojů zemědělských strojů na zpracování půdy a setí, kde je vyžadována dostatečná odolnost proti opotřebení abrazí a rázy.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to bimetallic material for the production of agricultural machine tools, in particular agricultural machine tools for tillage and seeding, where sufficient abrasion and impact resistance is required.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Ze známého stavu je známá celá řada řešení ochrany pracovních nástrojů zemědělských strojů proti opotřebení. Pracovní nástroje pohybující se v půdě jsou vystaveny velkým rázům a opotřebení, které způsobuje jejich malou životnost.A number of solutions are known from the prior art for the protection of wear tools of agricultural machines. Working tools moving in the soil are subject to high shocks and wear, which makes them less durable.

Pracovní nástroje se během svojí životnosti postupně opotřebovávají a mění svojí tloušťku a geometrii. Změna geometrie bývá tak podstatná, že v určité fázi opotřebení již pracovní nástroj neprovádí v půdě požadovanou práci a je nutná jeho výměna. V okamžiku výměny má opotřebený nástroj ještě obvykle asi 30 až 70 % své původní hmotnosti, je však již dále nepoužitelný.Working tools gradually wear out over their lifetime and change in thickness and geometry. The geometry change is so significant that at a certain stage of wear, the working tool no longer performs the required work in the soil and needs to be replaced. At the time of replacement, the worn tool usually still has about 30 to 70% of its original weight, but is no longer usable.

Základní formou ochrany pracovních nástrojů proti opotřebení je zvýšení tvrdosti základního materiálu celého nástroje, případně jeho pracovní části tepelným zpracováním nejčastěji zakalením. Tato ochrana je nedostatečná a zároveň poměrně drahá.The basic form of protection of working tools against wear is to increase the hardness of the basic material of the whole tool or its working part by heat treatment, most often by hardening. This protection is both insufficient and relatively expensive.

Další možností je ochrana nejvíce exponovaných částí pracovního nástroje pomocí otěruvzdorných, nejčastěji tvrdokovových destiček uchycených pájením. Otěruvzdomé destičky jsou připevněny na části pracovních nástrojů zemědělského stroje, které jsou nejvíce vystaveny abrazí v půdě. Taková řešení jsou například známá z mezinárodních patentových přihlášek WO 2012007470 a WO 2010149464. Tento způsob má nevýhody v náročnosti postupu pájení a v obtížnosti použít složitější geometrie destiček. Hlavní nevýhodou je také zahřátí polotovaru pracovního nástroje při pájení v oblasti větší než kryje destička a tím i snížení jeho tvrdosti, popuštění zakaleného materiálu, což má za následek větší náchylnost k opotřebení v oblasti za destičkou a tím sníženou životnost celého nástroje. Velkou nevýhodou tohoto řešení je také vysoká cena celého procesu pájení a materiálu pájky.Another option is to protect the most exposed parts of the tool with abrasion-resistant, most often carbide inserts fixed by soldering. Abrasion resistant inserts are attached to the parts of the agricultural machine's working tools that are most exposed to abrasion in the soil. Such solutions are known, for example, from the international patent applications WO 2012007470 and WO 2010149464. This method has disadvantages in the difficulty of the brazing process and in the difficulty of using more complex plate geometries. The main disadvantage is also the heating of the workpiece blank during brazing in the area larger than that covered by the insert and thereby reducing its hardness, tempering of the turbid material, which results in a greater susceptibility to wear in the region behind the insert and thereby reduced tool life. A great disadvantage of this solution is also the high cost of the entire soldering process and the solder material.

Další možností ochrany před opotřebením pracovního nástroje je navaření tvrdokovového materiálu na exponované oblasti. Nevýhodou je zahřátí polotovaru pracovního nástroje a tím snížení tvrdosti základního materiálu, což má za následek, již výše uvedenou, větší náchylnost této nosné části k opotřebení a tím sníženou životnost pracovního nástroje. Velkou nevýhodou je opět vysoká cena celého procesu navařování.Welding the carbide material to the exposed area is another way of protecting the tool from wear. The disadvantage is that the workpiece blank is heated and thus the hardness of the base material is reduced, which results in the above-mentioned greater susceptibility of the support part to wear and thus a reduced tool life. A big disadvantage is again the high cost of the entire surfacing process.

Nej obvyklejším materiálem pro výrobu pracovních nástrojů zemědělských strojů jsou v současnosti oceli s relativně nízkým obsahem uhlíku (0,25 až 0,35 % hmotn.) a nízkým obsahem bóru (max. 0,005 % hmotn.). Tyto oceli jsou dobře tepelně zpracovatelné a po tepelném zpracování vykaují velmi dobrou otěruvzdomost. Nevýhodou těchto ocelí je vyšší cena oproti standardním jemnozmným konstrukčním ocelím.The most common material for the production of agricultural machine tools is currently steels with a relatively low carbon content (0.25 to 0.35% by weight) and a low boron content (max. 0.005% by weight). These steels are well heat treatable and show very good abrasion resistance after heat treatment. The disadvantage of these steels is the higher price compared to standard fine-grained structural steels.

Po opotřebení pracovních nástrojů vyrobených z otěruvzdomých bórových ocelí zůstává ještě značná část nástroje, která již nemá další využití. Tato část přitom byla vyrobena ze stejně kvalitního otěruvzdomého materiálu s vyšší pořizovací cenou a tím zvyšuje celkové náklady na provoz zemědělského stroje. To je hlavní nevýhodou stávajícího řešení dle stavu techniky.After wearing tools made of wear-resistant boron steels, a considerable part of the tool remains, which has no further use. This part was made of the same quality abrasion-resistant material with a higher purchase price and thus increases the overall operating costs of the agricultural machine. This is a major drawback of the present prior art solution.

- 1 CZ 305110 B6- 1 GB 305110 B6

Cílem vynálezu je nalézt vhodný materiál pro výrobu pracovních nástrojů zemědělských strojů, eliminovat výše popsanou nevýhodu a snížit náklady na nepoužitelný zbytek pracovního nástroje po jeho opotřebení.The object of the invention is to find a suitable material for the production of agricultural machine tools, to eliminate the disadvantage described above and to reduce the cost of the unusable remainder of the machine tool after its wear.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle vynálezu naplňuje bimetalický materiál, zejména bimetalický materiál pro pracovní nástroje zemědělských, podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje opotřebitelnou vrstvu, tvořenou otěruvzdomou bórovou ocelí obsahující 0,10 až 0,30 % hmotn. C, 0,20 až 0,80 % hmotn. Si, 0,50 až 1,70 % hmotn. Mn, 0 až 0,025 % hmotn. P, 0 až 0,015 % hmotn. S, 0,10 až 1,50 % hmotn. Cr, 0 až 1,50 % hmotn. Ni, 0 až 0,60 % hmotn. Mo, a 0,0005 až 0,005 % hmotn. B, přičemž zbytek tvoří železo Fe, a nosnou vrstvu, tvořenou konstrukční jemnozmnou ocelí obsahující 0,1 až 0,20 % hmotn. C, 0 až 0,55 % hmotn. Si, 0 až 1,60 % hmotn. Mn, 0 až 0,040 % hmotn. P, a 0, až 0,045 % hmotn. S, přičemž zbytek tvoří železo Fe, které jsou spojeny kováním.The above-mentioned deficiencies are largely eliminated and the objects of the invention are fulfilled by a bimetallic material, in particular a bimetallic material for agricultural working tools, according to the invention, comprising a wear layer consisting of wear-resistant boron steel containing 0.10 to 0.30 wt. % C, 0.20-0.80 wt. Si, 0.50 to 1.70 wt. % Mn, 0 to 0.025 wt. % P, 0 to 0.015 wt. % S, 0.10 to 1.50 wt. Cr, 0 to 1.50 wt. % Ni, 0 to 0.60 wt. % Mo, and 0.0005 to 0.005 wt. B, the remainder being iron Fe and a backing layer consisting of fine-grained structural steel containing 0.1 to 0.20 wt. % C, 0 to 0.55 wt. % Si, 0 to 1.60 wt. % Mn, 0 to 0.040 wt. % P, and 0 to 0.045 wt. S, the remainder being iron Fe, which are joined by forging.

Velice výhodné je, když je bimetalický materiál po svém skování tepelně zpracován kalením a následně po kalení je tepelně zpracován popuštěním pro zvýšení houževnatosti. To je výhodné pro pracovní nástroje, které budou vysoce namáhány rázy od kamenů při práci v extrémně abrazivních kamenitých půdách.It is very advantageous that the bimetallic material is heat treated by quenching after its forging and, after quenching, heat treated by tempering to increase toughness. This is advantageous for working tools that will be highly stressed by stone shocks when working in extremely abrasive stony soils.

Ve výhodném provedení je tloušťka opotřebitelné vrstvy 30 až 70 % celkové tloušťky obou vrstev.In a preferred embodiment, the thickness of the wear layer is 30 to 70% of the total thickness of both layers.

Bimetalický materiál, podle vynálezu, je s výhodou využitelný k výrobě opotřebitelných nástrojů zemědělských strojů, především strojů na zpracování půdy a setí. Výhodou tohoto řešení jsou nízké materiálové náklady na tu část pracovního nástroje, která se při provozu neopotřebovává a po skončení životnosti se vyhazuje jako zbytek. Optimální tloušťku zbytkové části po opotřebení je pro jednotlivé typy pracovních nástrojů stanovena individuálně. Proto lze vhodně volit poměr tloušťky opotřebitelné a nosné vrstvy bimetalického materiálu pro každý typ pracovního nástroje zvlášť.The bimetallic material according to the invention is advantageously usable for the production of wear tools of agricultural machines, in particular of tillage and sowing machines. The advantage of this solution is the low material cost of the part of the tool that does not wear during operation and is thrown away as a remainder at the end of its service life. The optimum thickness of the residual part after wear is determined individually for each type of work tool. Therefore, the ratio of the thickness of the wear-bearing layer of the bimetallic material can be appropriately selected for each type of tool.

Při vhodně zvolené technologii výroby vznikají výrobou pracovních orgánů s využitím bimetalického materiálu, podle vynálezu, jen velmi malé vícenáklady, které jsou však vynahrazeny významnou materiálovou úsporu a snížením celkových výrobních nákladů finálních pracovních nástrojů.With a suitably selected production technology, the production of the working elements using the bimetallic material according to the invention results in very small extra costs, which, however, are compensated by significant material savings and a reduction in the total manufacturing cost of the final work tools.

Využití bimetalického materiálu, podle vynálezu, při výrobě pracovních nástrojů zemědělského stroje tedy snižuje materiálové náklady a výrobní cenu při zachování obvyklé životnosti pracovních nástrojů zemědělských strojů.The use of the bimetallic material according to the invention in the production of agricultural machine tools therefore reduces material costs and the cost of production while maintaining the normal life of the agricultural machine tools.

Příklad uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Bimetalický materiál pro pracovní nástroje zemědělských strojů obsahuje opotřebitelnou a nosnou vrstvu, které jsou spojené kováním, přičemž po skování je tepelně zpracován kalením a po kalení je tepelně zpracován popuštěním pro zvýšení houževnatosti.The bimetallic material for agricultural machine tools comprises a wear and carrier layer which is joined by forging, after which it is heat treated by quenching and after tempering it is heat treated by tempering to increase toughness.

Opotřebitelná vrstva je tvořena otěruvzdomou bórovou ocelí obsahující 0,10 až 0,30 % hmotn. C, 0,20 až 0,80 % hmotn. Si, 0,50 až 1,70 % hmotn. Mn, 0 až 0,025 % hmotn. P, 0 až 0,015 % hmotn. S, 0,10 až 1,50 % hmotn. Cr, 0 až 1,50 % hmotn. Ni, 0 až 0,60 % hmotn. Mo, a 0,0005 až 0,005 % hmotn. B, přičemž zbytek tvoří železo Fe.The wear layer consists of wear-resistant boron steel containing 0.10 to 0.30 wt. % C, 0.20-0.80 wt. Si, 0.50 to 1.70 wt. % Mn, 0 to 0.025 wt. % P, 0 to 0.015 wt. % S, 0.10 to 1.50 wt. Cr, 0 to 1.50 wt. % Ni, 0 to 0.60 wt. % Mo, and 0.0005 to 0.005 wt. B, the remainder being iron Fe.

-2CZ 305110 B6-2GB 305110 B6

Nosná vrstva je tvořena konstrukční jemnozmnou ocelí obsahující 0,1 až 0,20 % hmotn. C, 0 až 0,55 % hmotn. Si, 0 až 1,60 % hmotn. Mn, 0 až 0,040 % hmotn. P, a 0 až 0,045 % hmotn. S, přičemž zbytek tvoří železo Fe.The backing layer consists of a fine-grained structural steel containing 0.1 to 0.20 wt. % C, 0 to 0.55 wt. % Si, 0 to 1.60 wt. % Mn, 0 to 0.040 wt. % P, and 0 to 0.045 wt. S, the remainder being iron Fe.

Tloušťka opotřebitelné vrstvy je 30 až 70 % celkové tloušťky obou vrstev.The thickness of the wear layer is 30 to 70% of the total thickness of the two layers.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Bimetalický materiál podle vynálezu lze využít při průmyslové výrobě opotřebitelných pracovních nástrojů pro zemědělské stroje, především pro stroje na zpracování půdy a setí.The bimetallic material according to the invention can be used in the industrial production of wear tools for agricultural machines, in particular for tillage and seeding machines.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (4)

1. Bimetalický materiál, zejména bimetalický materiál pro pracovní nástroje zemědělských strojů, vyznačující se tím, že obsahuje opotřebitelnou vrstvu, tvořenou otěruvzdomou bórovou ocelí obsahující 0,10 až 0,30 % hmotn. C, 0,20 až 0,80 % hmotn. Si, 0,50 až 1,70 % hmotn. Mn, 0 až 0,025 % hmotn. P, 0 až 0,015 % hmotn. S, 0,10 až 1,50 % hmotn. Cr, 0 až 1,50 % hmotn. Ni, 0 až 0,60 % hmotn. Mo, a 0,0005 až 0,005 % hmotn. B, přičemž zbytek tvoří Fe, a nosnou vrstvu, tvořenou konstrukční jemnozmnou ocelí obsahující 0,1 až 0,20 % hmotn. C, 0 až 0,55 % hmotn. Si, 0 až 1,60 % hmotn. Mn, 0 až 0,040 % hmotn. P, a 0 až 0,045 % hmotn. S, přičemž zbytek tvoří železo Fe, které jsou spojeny kováním.Bimetallic material, in particular bimetallic material for agricultural machine tools, characterized in that it comprises a wear layer consisting of wear-resistant boron steel containing 0.10 to 0.30% by weight. % C, 0.20-0.80 wt. Si, 0.50 to 1.70 wt. % Mn, 0 to 0.025 wt. % P, 0 to 0.015 wt. % S, 0.10 to 1.50 wt. Cr, 0 to 1.50 wt. % Ni, 0 to 0.60 wt. % Mo, and 0.0005 to 0.005 wt. B, the remainder being Fe, and a structural layer consisting of fine-grained structural steel containing 0.1 to 0.20 wt. % C, 0 to 0.55 wt. % Si, 0 to 1.60 wt. % Mn, 0 to 0.040 wt. % P, and 0 to 0.045 wt. S, the remainder being iron Fe, which are joined by forging. 2. Bimetalický materiál, podle nároku 1, vyznačující se tím, že je tepelně zpracován kalením.Bimetallic material according to claim 1, characterized in that it is heat treated by quenching. 3. Bimetalický materiál, podle nároku 2, vyznačující se tím, že po kalení je tepelně zpracován popuštěním pro zvýšení houževnatosti.Bimetallic material according to claim 2, characterized in that after quenching, it is heat treated by tempering to increase toughness. 4. Bimetalický materiál, podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že tloušťka opotřebitelné vrstvy je 30 až 70 % celkové tloušťky obou vrstev.Bimetallic material according to any one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the wear layer is 30 to 70% of the total thickness of the two layers. Konec dokumentuEnd of document
CZ2012-961A 2012-12-26 2012-12-26 Bimetallic material CZ305110B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2012-961A CZ305110B6 (en) 2012-12-26 2012-12-26 Bimetallic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2012-961A CZ305110B6 (en) 2012-12-26 2012-12-26 Bimetallic material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2012961A3 CZ2012961A3 (en) 2014-10-01
CZ305110B6 true CZ305110B6 (en) 2015-05-06

Family

ID=51617966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2012-961A CZ305110B6 (en) 2012-12-26 2012-12-26 Bimetallic material

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ305110B6 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305979B6 (en) * 2014-12-05 2016-06-01 Česká zemědělská univerzita v Praze Bimetallic metallic material

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ201458A3 (en) * 2014-01-24 2015-09-02 Česká zemědělská univerzita v Praze High-boron wear-resistant steel for components and tools

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ101390A3 (en) * 1990-03-02 1993-04-14 Vysoke Uceni Tech Brne abrasion wear-resistant steel
WO2010149464A1 (en) * 2009-06-23 2010-12-29 Betek Bergbau- Und Hartmetalltechnik Karl-Heinz Simon Gmbh & Co. Kg Soil treating tool
TW201121406A (en) * 2011-01-21 2011-07-01 Ji-Feng Lin Dual-alloy steel hoe blade structure of agricultural hand tool and manufacture method thereof.
WO2012007470A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Betek Gmbh & Co. Kg Soil working tool
EP2591648A1 (en) * 2011-11-12 2013-05-15 HTU Verschleißtechnik OHG Cutting and/or mixing tool, in particular share, for an agricultural device, in particular for a soil cultivation device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ101390A3 (en) * 1990-03-02 1993-04-14 Vysoke Uceni Tech Brne abrasion wear-resistant steel
WO2010149464A1 (en) * 2009-06-23 2010-12-29 Betek Bergbau- Und Hartmetalltechnik Karl-Heinz Simon Gmbh & Co. Kg Soil treating tool
WO2012007470A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Betek Gmbh & Co. Kg Soil working tool
TW201121406A (en) * 2011-01-21 2011-07-01 Ji-Feng Lin Dual-alloy steel hoe blade structure of agricultural hand tool and manufacture method thereof.
EP2591648A1 (en) * 2011-11-12 2013-05-15 HTU Verschleißtechnik OHG Cutting and/or mixing tool, in particular share, for an agricultural device, in particular for a soil cultivation device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305979B6 (en) * 2014-12-05 2016-06-01 Česká zemědělská univerzita v Praze Bimetallic metallic material

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2012961A3 (en) 2014-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102357750B (en) Flux-cored wire bead welding material
KR101691449B1 (en) Steel for crawler-type suspension component and crawler link
JP6180984B2 (en) Steel plates for chainsaw parts and chainsaw parts
CN102277535B (en) Ridger tooth alloy material and preparation method thereof
SE0800627L (en) Steel, process for manufacturing a steel blank and process for manufacturing a detail of the steel
CN103627960A (en) Wear-resistant cast steel
EP2938178B1 (en) Working tool for agricultural machines
CZ305110B6 (en) Bimetallic material
CA3077817A1 (en) Carbide insert
JP4926764B2 (en) High wear resistance, high toughness, high speed tool steel and method for producing the same
US20110042051A1 (en) Temperature stable cast-iron alloy and its use
Kalincová et al. Machinery for forest cultivation-increase of resistance to abrasive wear of the tool
EP2059621B1 (en) Temperature- stable cast iron alloy and use of said alloy
CN104561813B (en) A kind of middle carbon silicomanganese system high abrasion air cooling steel
KR101285107B1 (en) A multiple phase complex cast steel composition of high hardness disc cutter ring for use in TBM and the making method thereof
CN220278186U (en) Forging tool for high-alloy small-specification material
CN103484773A (en) Novel anti-wear food machinery tool
WO2022109658A1 (en) A new wear resistant steel with high hardness and good toughness which keeps hardened after hard facing and tungsten carbide tile brazing
JPS5925027B2 (en) Wear-resistant, impact-resistant tool rope
CN108130487A (en) A kind of alloying Austenitic Medium Manganese Steel
JP2005171303A5 (en)
CN106756530A (en) High-strength abrasion-proof steel and its application in engineering mechanical components and agricultural machinery part
CS216230B2 (en) Steel for cold working
CN109778072A (en) A kind of novel manganese alloy steel
CN104818434A (en) Wear-resistant steel material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20211226